Биофизика и биоматериалы. Механика: учеб. пособие

Description

В пособии рассмотрены вопросы биомеханики, кинематики движения и статики тела человека, строения и свойств основных тканей организма. Описаны физические основы давления и течения жидкостей на примере кровеносной системы, затронуты физические основы работы сердца. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 22.03.01 «Материаловедение и технология материалов». Может быть полезно для магистрантов и аспирантов, обучающихся по специальностям, связанным с проектированием медицинского оборудования и разработкой специальных технологий создания новых биоматериалов. ВВЕДЕНИЕ 1. БИОМЕХАНИКА 1.1. Анатомическая терминология 1.2. Координатные системы движения 1.3. Стандартный человек 1.4. Законы масштабирования. Аллометрические правила 2. СТАТИКА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА 2.1. Силы, моменты вращения и равновесие 2.2. Движение в одной плоскости и рычаги 2.3. Правило трёх сил 2.4. Мультисегментное моделирование 2.5. Тактильное чувство 3. КИНЕМАТИКА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА 3.1. Устойчивость 3.2. Кинематика ходьбы 3.3. Трение при ходьбе 3.4. Энергетика ходьбы 4. ТКАНИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА 4.1. Механические свойства биологических тканей 4.2. Ткани человека 4.2.1. Кости 4.2.2. Связки и сухожилия 4.2.3. Хрящи 4.3. Упругость (эластичность) тканей 4.3.1. Напряжения и деформации в тканях 4.3.2. Сокращение длины костей 4.3.3. Независимые от времени отклонения от упругости 5. МЫШЦЫ 5.1. Скелетные мышцы 5.2. Типы мышечной деятельности 5.3. Структура мышц 5.4. Пассивные и активные мышцы 5.5. Механическая модель активного состояния мышц 5.6. Утомление мышц 6. ДАВЛЕНИЕ И ПОТОК ЖИДКОСТИ В ОРГАНИЗМЕ 6.1. Характеристики давления. Определения и измерения 6.2. Физические основы давления и течения жидкостей 6.2.1. Закон Лапласа 6.2.2. Движение жидкости 6.2.3. Уравнение неразрывности 6.2.4. Уравнение Бернулли 6.2.5. Взаимосвязь параметров, описывающих поток 6.2.6. Течение вязкой жидкости и закон Пуазейля 7. СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА И СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ 7.1. Кровообращение 7.2. Сердечный цикл 7.3. Клапаны сердца ЗАКЛЮЧЕНИЕ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК